技术向：如何让你的手机“长鼻子”

许多商业智能手机和移动设备都配备了NFC，可与NFC标签进行无线通讯，这是一种简单的电谐振电路，包括塑料基板上的电感（L），电容（C）和电阻（R）等。这个研究中，所使用的智能手机三星Galaxy S4，就是与不需要电池的标签进行通讯，依靠频率为13.56 MHz的电感耦合驱动集成电路（IC）。电能由智能手机传输到的IC芯片中，以及其他的一些变量，是传输频率（f）、谐振频率（f0）、质量因子（Q）和电路效率（η）的函数。而这又是智能手机和NFC谐振电路元件的L（H），C（F）和R（Ω）的函数。将对化学物质响应的材料集成到商业NFC标签中，产生刺激响应变量电路元件，是否存在某些化学物质，可影响标签与智能手机之间的能量传输。由此产生的可编程的化学物质驱动的谐振器件（CARD，chemically actuated resonant device）可使非直视性智能手机的化学传感得以进行，其原理仅仅是是否破坏了它们之间的射频通信。

图2 将NFC标签转变成CARD，就可使用智能手机对化学物质进行无线射频检测。具有NFC通讯的手机与NFC标签之间采用交变磁场（f＝13.56 MHz）通过电感耦合同步对NFC供能，并通过信号调制传输数据。要将NFC标签转变成CARD，第一步是破坏电感电容电阻（LCR）线路，并重新采用对刺激发生反应的可变电路元件来编译线路，并用可靠的传感材料来进行绘制，这是第二步。